基于modelsim的dma控制器的設(shè)計(jì)學(xué)士學(xué)位論文-文庫吧
2025-07-25 18:52 本頁面
【正文】 83。 17 運(yùn)行環(huán)境及設(shè)計(jì)功能要求 18 DMA 控制器設(shè)計(jì)的相關(guān)組件 18 DMA 控制器功能模塊劃分 19 功能模塊的行為級(jí)設(shè)計(jì)及 VERILOG HDL 描述 20 數(shù)據(jù)寄存器的行為級(jí)描述 20 地址產(chǎn)生器模塊的行為級(jí)設(shè)計(jì)描述 23 狀態(tài)控制器模塊的行為級(jí)設(shè)計(jì)描述 26 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 IV 全電路的行為級(jí)描述 29 4 DMAC 設(shè)計(jì)的編譯和功能仿真 34 DMAC 設(shè)計(jì)的 VERILOG HDL 程序編譯 34 DMAC 各模塊設(shè)計(jì)的功能仿真 37 DRU模塊的 Sti 及仿真 37 AGU模塊的 Sti 及仿真 40 SCU模塊的 Sti 及仿真 42 DMAC 全電路的仿真結(jié)果及分析 45 DMAC 全電路設(shè) 計(jì)中的 Sti 及代碼 45 DMAC 全電路的仿真結(jié)果及分析 49 結(jié) 論 50 致 謝 51 參考文獻(xiàn) 52 附錄 A 英文原文 54 附錄 B 漢語翻譯 60 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 1 緒論 DMA 控制器的研究意義及背景 外設(shè)與計(jì)算機(jī)內(nèi)存之間的信息交換，可通過程序查詢方式和中斷方式進(jìn)行。這兩種方式都是在 CPU 的控制下，通過 CPU 執(zhí)行指令來完成的。數(shù)據(jù)傳送方向?yàn)橥庠O(shè)→CPU→ 內(nèi)存。這兩種方式每傳送一個(gè)字節(jié)都需要耗用較長(zhǎng)時(shí)間。在程序查詢方式時(shí)，CPU要反復(fù)測(cè)試外設(shè)狀態(tài)，在外設(shè)未準(zhǔn)備好時(shí)， CPU就處于等待狀態(tài)，直到外設(shè)準(zhǔn)備好，才進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。在中斷方式下，每次實(shí)現(xiàn)一次數(shù)據(jù)傳送， CPU都要進(jìn)行轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)子程序、保護(hù)斷點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)、恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)、返回主程序等操作。顯然對(duì)于高速的 I/O 設(shè)備以及大量數(shù) 據(jù)交換的場(chǎng)合 (如軟、硬磁盤等 )，這兩種傳送方式就不能滿足速度的要求了。對(duì)于這些高速外設(shè)，如果傳送速度太慢，不僅降低傳送效率，還會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失，導(dǎo)致傳送出錯(cuò)。 為此，提出了 DMA(直接存儲(chǔ)器存取 )傳輸方式。這種傳送方式是不經(jīng)過 CPU 干預(yù)，直接在外設(shè)與內(nèi)存儲(chǔ)器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的方式。實(shí)現(xiàn) DMA 傳送，需要一個(gè)專用硬件 DMA 控制器 (DMAC)，在 DMA 傳送期間， CPU 要讓出對(duì)系統(tǒng)總線的控制權(quán)，交給 DMA 控制?？偩€在 DMA 的控制下，數(shù)據(jù)直接在存儲(chǔ)器和外設(shè)之間傳送，而不經(jīng)過 CPU干預(yù)，其傳送速度大大提高，可接近于存儲(chǔ)器 的最快存取速度 [1][2]。這種傳送方式適用于圖像顯示、磁盤存取、磁盤間數(shù)據(jù)傳送和高速的數(shù)據(jù)采集等系統(tǒng)。 DMA 控制器國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 自 DMA 技術(shù)出現(xiàn)以來， DMA 控制器在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中獲得了極大的應(yīng)用。為了適應(yīng)系統(tǒng)總線速度的不斷加快，其工作速度和靈活性也不斷提高。目前的 DMA 控制器設(shè)計(jì)一般采用可配置的通道化技術(shù)?？膳渲檬沟?DMA 不僅可以按照總線協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而且可以編程設(shè)置多種功能。根據(jù)體系結(jié)構(gòu)的變化以及系統(tǒng)應(yīng)用的需求， DMA控制器設(shè)計(jì)時(shí)在必備的目標(biāo)起始地址、單元計(jì)數(shù)和變址模式基礎(chǔ)上可添加額外 的參數(shù)設(shè)置，使得數(shù)據(jù)傳輸更加靈活。 TI 公司 TMS320C54x 系列 DSP 中 DMA 控制器有 6 個(gè)通道可以跟蹤 6 個(gè)獨(dú)立的塊傳輸。每個(gè)通道含有 5 個(gè)通道寄存器，還有 10 個(gè)全局寄存器。 CPU 通過寄存器子理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 尋址方式配置這些寄存器，通過這些寄存器的配置，可以實(shí)現(xiàn)多幀傳輸、自動(dòng)緩沖傳輸、可編程的優(yōu)先級(jí)、可編程的地址、時(shí)間同步以及中斷生成等功能 [25]。 TI 公司 TMSC6000 系列 DSP 中 DMA 控制器有 4 個(gè)通道和一個(gè)支持 HPI 訪問的輔助通道，每個(gè)通道都有 5 個(gè)通道寄存器還有一個(gè)全局輔助控制寄存器。該 DMA 控制器支持多幀傳輸、可 編程地址、可編程的字長(zhǎng)、自動(dòng)初始化、單通道分割操作等 [26]。 ADI公司 ADSP2106X系列 DSP 中 DMA控制器能夠執(zhí)行內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)源或片外存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。該 DMA 控制器也支持多通道傳輸，一個(gè)通道對(duì)應(yīng)一個(gè) I/O 口或外設(shè)口緩沖區(qū)。一個(gè) DMA 通道的建立是由寫入一組內(nèi)存緩沖區(qū)參數(shù) 寄存器 來完成的。每次 DMA 傳遞需要一個(gè)時(shí)鐘周期，而通道之間的切換沒有總傳輸量的損失 [26]。 Motoroal 公司 DSP56362 支持需要數(shù)字音頻壓縮和解壓縮、聲場(chǎng)處理和其他數(shù)字音頻算法的數(shù)字音頻應(yīng)用。 DSP56362 的內(nèi)
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1